Was ist der Hauptzweck der Zugabe einiger Prozent schwerer Elemente wie Rhenium (Re) zu einkristallinen Nickelbasis-Superlegierungen?

Lösung: A. Sie lösen sich in der Matrix γ, verlangsamen die Diffusion und verzögern neben der Mischkristallverfestigung die Vergröberung der γ'-Teilchen, was die Kriechfestigkeit bei hoher Temperatur erhöht

Re diffundiert in der Legierung sehr langsam und verteilt sich überwiegend auf die Matrix γ, in der es sich löst. Neben der Mischkristallverfestigung von γ verzögert es die Vergröberung von γ' und das Rafting, bei dem sich γ' unter Spannung bei hoher Temperatur zu Platten verbindet, und erhöht so die Kriechfestigkeit erheblich. Die Generationen einkristalliner Legierungen werden mitunter nach dem Re-Gehalt unterschieden, etwa die zweite Generation mit ca. 3 % Re und die dritte mit ca. 6 %. Zu viel Re begünstigt jedoch die Ausscheidung spröder TCP-Phasen wie der σ-Phase. Da Re ein schweres Element ist, steigt die Dichte eher, und sein Oxid ist flüchtig und bildet keine Schutzschicht. Die Oxidationsbeständigkeit wird vor allem durch die von Al gebildete Al₂O₃-Schicht gewährleistet.